化学工程技术在化学生产中的应用

化学工程技术在化学生产中的应用

李宏途

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摘要：化学工程技术对化学生产具有十分重要的作用，其完善成熟的技术理论是保障化学生产顺利有序进行的关键性因素之一，科学的化学工程技术能够显著提高化学生产质量和效率，进一步丰富化学生产种类，并且通过现代化技术手段改善化学生产发展现状，缓解化学生产导致的自然生态污染影响，为中国可持续发展与生态建设贡献一份力量。

关键词：化学工程技术；化学生产；应用

引言

现代经济快速发展，相应提升了生产效率，改善了生活质量。在生产作业中，化工技术的应用非常多，可通过各项化学原理简化复杂工作。然而化工技术会加剧环境污染，修复难度大，所以要研发出绿色化工环保技术，合理控制环境污染与破坏问题。本文讨论化工环保技术在绿色生产中的应用。

1绿色化工技术概述及特点

绿色化工技术是指以“环保”、“清洁”、“安全”为宗旨，在化学工程工艺中应用绿色化学技术，对生产过程中产生的废物进行合理处理和控制，最大限度地降低废物排放，实现资源的循环利用，保护环境、减少污染。绿色化工技术与传统化工技术相比具有以下几个特点：一是无污染。绿色化工技术主要是将化学反应转变为原子经济反应，利用化学反应过程中产生的废物、废弃物等物质作为原料，进行原材料的合成和加工，从而将废物排放到环境中。在绿色化工技术的应用过程中，不需要使用大量的能源和原材料，这可以极大地降低对环境的污染和能源消耗。二是高效。绿色化工技术主要是将化学原理和化学技术应用于生产过程中，合理利用化学反应过程中产生的废弃物和污染物进行化学合成、生产和加工，从而实现污染物的降解和净化。由于传统化工技术存在着一定的缺陷，如传统化工技术所产生的污染物会对环境造成极大的污染。随着绿色化工技术的发展和完善，绿色化工技术已成为一种新型的化工生产技术，并且在化学工业生产过程中得到了广泛应用。三是节能。绿色化工技术在进行化学反应时，会产生大量二氧化碳、水和其他副产品，这些副产品可以通过化学反应转化为有用物质或能量。如果这些副产品无法得到有效利用，则会造成环境污染。绿色化工技术可以将这些副产品转化为有用物质或能量来创造价值。

2化学工程技术在化学生产中的应用

2.1新型分离技术

分离技术在化学工程技术中属于重要技术之一，通过分离技术能够提高化工设备生产性能，降低生产设施的体积，进一步提高能量转化效率，从而为化工生产提供强有力的支持。传统的分离技术原理主要是依据不同物质沸点不同的特征，通过萃取、蒸馏、电泳或者结晶等手段实现物质间的分离。但是，随着新时代发展对化学生产提出了更高要求，传统分离技术已经逐渐无法满足化学生产需求。新型分离技术能够有效解决上述问题，实现不同混合物和材料的同步化学反应，以此生成与混合物性质不同的新型物质，包括固体和气体等形态。新型分离技术在应用中充分利用了信息化技术的优势效果，从而提高了化学生产效率。推动了化工行业的现代化发展。传统的分离技术主要包括蒸馏、萃取、吸附和吸收等方法，在现代化工业生产过程中已经无法有效满足生产需求，基于此，人们提出了新型分离技术，现阶段比较常见的分离技术包括双水萃取、分子蒸馏、超临界萃取、微波蒸馏以及色谱分离等。其中，双水萃取技术是在传统萃取技术的技术上提出的，主要原理为分离组分物质与不同溶剂之间的作用力大小不同，双水体系中的物质在上下相中的浓度并不相同，进而实现物质成分的有效分离。分子蒸馏技术在实际应用中以不同物质的分析运动平均自由程的差距情况作为基础，待分离液体在加热板中加热流动的过程中，轻分子能够跑出液面，随后进入气相，在此过程中不同重量的分子对应的自由程不同，进而实现物质分离，该技术应用到易氧化、热敏以及高沸点的物质分离中具有极高的应用效果。

2.2超临界化学反应技术

超临界化学反应技术主要是指利用临界流体的特点和技术，在化学生产过程中合理转变化学反应特征，实现对传质系数与传热系统的优化调整，能够有效控制化学生产温度和反应压力，进而降低化学生产过程中的能源损耗。超临界液体具有气体和液体的双重特性，具有较强的可压缩性，当周围环境温度和压力处于特定临界点时，则会导致超临界液体的状态呈现出气液之间状。超临界化学反应技术能够实现以下目标：清洗化学催化剂表面的杂质，有效去除相关有毒物质，从而实现化学催化剂使用周期的有效延长；转变化学生产过程中的化学平衡状态，进一步加强化学生产效率和选择性；降低化学生产过程中的反应温度，缓解反应结焦影响，以此便利分离反应。超临界化学反应技术主要利用无毒无害的物质作为溶解剂，对自然生态的污染影响效果低下，可显著增强化学生产经济效益和生态效益。现阶段，该技术主要应用在生物技术、化学工业、医学领域以及食品工业等领域中，具有良好的发展前景。超临界化学反应技术常见的技术方法有以下几种：快速膨胀法，常应用在固体颗粒化学产品制备环节中；压缩抗溶剂法，常应用在微孔物质、微球物质加工环节以及聚合物与药物分子共沉环节中；抗溶剂法，常应用在超临界流体有机物或者爆炸类物质制作中。

2.4催化材料的应用

在全球范围内经济发展与可持续发展的背景下，研发新型的催化材料和新的催化体系，是实现化工行业绿色、环保的关键。绿色化工工艺要求催化剂自身应该是无毒的，特别杜绝催化剂在高温下分解产生有毒气体，催化反应的后序分离过程也应该是环境友好操作，同时要达到经济性原则，必须保证催化剂具有低廉的造价、稳定的化学性质、较好的活性等特点。在化学合成过程中，往往伴随着一类与之对应的有机小分子参与的一类催化过程。从目前的制造方式可以看出，一些化工企业的经营者在选用催化剂时，常常过于关注其成本，从而导致催化剂的使用效果不佳，催化效率不高，而这些劣质的催化剂不但对产品造成了很大的污染，还会增加原材料的消耗，对生态系统造成了极大的破坏。伴随着人类对环境保护的认识逐渐提高，监管部门也发布了各项环保政策，对化学工业的生产制定了更多的规范，同时，化学工业领域也在持续地开发新的绿色技术，主要集中在催化剂的开发上。采用固体催化剂可以有效地抑制排放物质的流向，降低尾气排放，减少能源消耗，从而满足国家环境保护的要求。

结语

绿色化工技术作为一种新型的化工生产技术，在我国化学工程领域得到了广泛应用。绿色化工技术的应用能够有效避免化学工程对环境造成的污染，同时还能够提升化学工程的生产效率，降低生产成本，提高化学工程的经济效益和社会效益。在未来的发展过程中，绿色化工技术将会有更广阔的应用前景。我们必须要不断探索绿色化工技术在化学工程领域中的应用策略，不断加强对绿色化工技术的研究和创新，积极探索绿色化工技术在化学工程工艺中的具体应用策略。只有这样，才能够充分发挥绿色化工技术的作用，从而推动我国化学工程行业向着绿色化、环保化、节能化的方向发展，促进我国经济和社会健康稳定地发展。

参考文献

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[3]葛卫国.绿色化工环保技术在工业生产中的应用与发展[J].化学工程与装备，2021（11）：197-198，204.